科氏质量流量计具有可直接测量质量流量、内部无阻挡部件、测量精度高和安装灵活方便等诸多优点,是当前应用范围最广、发展速度最快的流量计之一。信号处理技术是科氏质量流量计的核心技术,直接决定了其测量精度、测量稳定性等性能指标。而科氏质量流量传感器输出信号的数学模型则是信号处理的根本依据和基础。为此,国内外学者提出了多种信号处理方法和流量传感器输出信号的数学模型。但是,没有根据不同的信号模型和不同的应用场合对不同的信号处理方法进行比较与评价,以选出不同应用场合下的最佳信号处理方法。同时,随着研究的深入,以往的信号模型不能够完备地反映传感器输出信号的所具有的特征,有待进一步改进。为此,本文对单相流测量、批料流测量和气液两相流测量这三种典型的科氏质量流量计应用场合下的信号模型进行改进与建立,再根据不同的信号模型对不同的信号处理方法进行比较与评价,以最大限度的提升科氏质量流量计在三种典型应用场合下的测量性能。概述国内外科氏质量流量计信号处理方法和信号数学模型。根据不同信号处理方法的特征量提取原理不同,分为时域信号处理方法和频域信号处理方法两大类,并分析不同信号处理方法固有的优缺点,为不同应用场合下信号处理方法的选取提供依据。对已有信号数学模型进行分析,指明模型缺陷所在,为信号数学模型进一步的改进打下基础。针对单相流测量,进行不同管型和口径传感器单相流实验,根据单相流下传感器输出信号,提取信号的幅值、频率和相位差三个特征量。分析特征量的变化特点,提出模型初值和游走项的权值的确定方法,并改进信号随机游动模型。根据改进的信号模型,针对单相流测量应用的关键技术问题,通过对比,选取SDTFT算法为最佳信号处理方法,基于TMS320F28335DSP研制变送器实时实现算法,标定结果表明在12:1的范围内,测量精度优于±0.1%,重复性优于0.05%。针对批料流测量,进行批料流实验,根据批料流下传感器输出信号,提取信号的幅值、频率和相位差三个特征量。分析特征量的变化特点,建立批料开启时,特征量变化的信号模型和函数解析式,并以此为依据对突变信号模型进行改进。根据改进的信号数学模型,针对批料测量应用的关键技术问题,通过对比,选取正交解调算法为最佳信号处理方法,基于TMS320F28335DSP研制变送器实时实现算法,标定结果表明在两个流量点四个不同批次时间下,测量精度优于±0.1%,重复性优于0.05%。针对气液两相流测量,进行气液两相流实验,根据气液两相流下传感器输出信号,提取信号的幅值、频率和相位差三个特征量时间序列。建立特征量的时间序列的ARMA模型,得到信号模型。根据信号模型,针对气液两相流测量应用的关键技术问题,通过对比,选取过零检测算法为最佳信号处理方法。针对气液两相流较大的测量误差,通过神经网络进行误差修正,修正后的测量误差小于±1.5%。